蒙東區褐煤資源分布及其開發利用戰略研究

秦鵬珍，趙 汀,周鳳英,王安建，閆 強,劉 超,劉毅飛

(1.中國地質大學(北京)地球科學與資源學院，北京 100083；2.中國地質科學院礦產資源研究所，北京 100037)

蒙東區褐煤資源分布及其開發利用戰略研究

秦鵬珍1，趙 汀2,周鳳英2,王安建2，閆 強2,劉 超2,劉毅飛1

(1.中國地質大學(北京)地球科學與資源學院，北京100083；2.中國地質科學院礦產資源研究所，北京100037)

中國煤炭資源豐富，在全球占有重要地位，資源總量居世界第二。資源分布相對集中，主要分布在內蒙、新疆、山西和陜西等西北地區，表現為西多東少、北多南少的特點，按煤類來看，我國煤炭種類齊全，從低變質的褐煤到高變質的無煙煤都，其中煙煤占比最大達到75%，褐煤和無煙煤所占比例分別為12%和13%，雖然我國煤炭資源豐富，但優質煤炭資源短缺，而低階煤資源豐富，隨著東部煤炭資源的開發和優質煤炭的利用，中國對褐煤的開發利用將愈加重視，而蒙東區是褐煤的主要分布區及生產地，褐煤資源儲量較大，但其開發利用面臨一系列問題，內蒙古的產煤量雖然是全國第一，但內蒙本地耗煤量很少，主要是輸出到其他地區，造成嚴重的資源浪費，隨著現代經濟的發展及人們對生態環境的關注和對可持續發展的認識，煤炭以及低階煤的清潔高效利用也越來越受到關注。本文著重對內蒙古褐煤資源分布及開發現狀的研究，采用STOW分析法，通過對蒙東區褐煤清潔利用所面對的優勢、劣勢、機會和威脅進行分析，得出蒙東區褐煤清潔利用發展外部機遇好、內部煤炭資源優勢明顯，在現有條件基礎下，充分發揮本地褐煤資源優勢，推動區域經濟發展，同時要注重對優秀領域人才的引進。

褐煤；開發利用；褐煤提質

作為我國的主要能源，煤炭在我國國民經濟發展中發揮著十分重要的作用。我國煤炭資源豐富，相應的我國煤炭種類也十分齊全，但我國優質煤資源短缺，低階煤資源豐富，褐煤煤炭資源量占我國煤炭資源總量的13%，隨著中國煤炭資源的日益消費，及東部煤炭資源的日漸枯竭和優質煤炭的開發，為了保護我國的煉焦煤資源，未來褐煤等低階煤將成為我國的主要的動力用煤，蒙東區作為我國褐煤的主產地及消費地，在我國未來煤炭利用中占有明顯位置，但區域內褐煤利用方式比較落后，除大量輸出到其他地區，本地褐煤主要用于坑口發電，少量用于化工用煤，這樣不僅造成煤炭資源的浪費，也浪費了大量有效運力，同時褐煤燃燒帶來嚴重的污染問題。

面對煤炭資源利用造成的影響，國家和地區都在積極尋找煤清潔利用的方法，蒙東區褐煤資源最為豐富，為積極貫徹國家相關政策，也十分積極尋求褐煤清潔高效利用的相關技術，目前主要的褐煤清潔利用技術有褐煤提質技術，包括褐煤干燥及褐煤熱解，褐煤液化、褐煤氣化等，雖然近年來，這些新型技術的發展，拓寬了低階煤的用途，增加了內蒙古本地的煤炭需求，但該區在發展煤化工是也面臨其他制約因素，如環境、水等。

本文著重對內蒙古褐煤資源分布及開發利用現狀的研究，采用SWOT分析法，對蒙東地區褐煤清潔利用所面對的優勢、劣勢、機會和威脅進行分析，并提出相關利用建議。

1 蒙東區褐煤資源概況

1.1 蒙東區褐煤資源概況

新煤炭是我國第一大能源資源，是我國主要的能源消耗構成，中國煤炭資源分布呈現西多東少、北富南貧的格局。陜西、內蒙、新疆的早中侏羅世含煤地層煤炭儲量最大，約占總資源量的60%，賦存煤種多為低變質的不粘煤、長焰煤；其次為石炭二疊世含煤地層，主要位于河北、山東、山西、河南、安徽等地的，儲量約占資源總量的25%[1]。

內蒙古是我國煤炭資源最富集的地區之一，屬于五大賦煤區的東北賦煤區，素有遍地是煤的美稱。依據2015年全國礦產資源儲量通報，截至2014年底，內蒙古地區的煤炭產地共508處，6處煤田的探明儲量在100億t以上，19個煤田探明儲量在1億t以上[2]。2014年煤炭資源儲量總量為8 089億t，資源量居全國第二位，僅次于新疆，占全國資源總量的22%，其中，查明煤炭資源儲量4 062億t，在這些查明資源儲量中，達勘探程度的占全區總量43.70%；達詳查的占總量的22.35%；達普查的占總量的32.64%；預查程度的占總量1.31%[3]。

圖1 蒙東區褐煤資源分布示意圖

內蒙古煤炭資源分布可以分為兩大礦集區，即內蒙古東部和西部兩大區域，內蒙古煤炭資源以煙煤、褐煤為主[3]，煙煤資源量為2 487億t，占全區煤炭資源量61%，褐煤資源量為1 565億t，占全區煤炭資源量38%(圖1，圖2)。東部的煤炭資源以褐煤為主，依據全國地質儲量通報，2014年其褐煤資源儲量約為1 508.36億t，占內蒙本地煤炭總量的43%，占內蒙本地褐煤資源總量的96%。本文中內蒙古東部主要包括東部的呼倫貝爾、錫林郭勒盟、赤峰、通遼、興安盟及中部的烏蘭察布市六個盟市，按褐煤資源總量來說，錫林郭勒盟褐煤資源量最多，約為753.47億t，占蒙東區褐煤資源總量的49.95%，呼倫貝爾次之，褐煤資源儲量為632.48億t，占蒙東區褐煤資源總量的41.93%，其次依次為通遼、烏蘭察布市、赤峰、興安盟，褐煤資源儲量分別為78.23億t、25.26億t、18.87億t、0.03億t，總占比為8.12%。

內蒙古東部褐煤煤田規模大、埋藏淺，適于大規模和露天開采，煤炭變質程度低，氫含量高，反應活性較好，但也具有一些缺點，如水分高、粉灰高、揮發分高、易于自燃等，煤炭熱值較低，在2 700～4 400 kW·h之間，可以就地用作發電燃料[4]。

1.2 蒙東區褐煤資源開發利用概況

“十五”以來，內蒙地區能源工業飛速發展、尤其是煤炭工業發展迅速，煤炭產量增長加快，2002年全國褐煤產量僅5 264萬t，2011年高達4.2億t，其中僅內蒙古東部地區褐煤產量就超過3億t，占內蒙古煤炭產量的近一半。2011年，內蒙古原煤產量為7.9，輸出到其他地區的煤炭約4.4億t； 2012年內蒙古產煤10.6億t，占全國煤炭產量的29%，向其他地區輸出煤炭量6.6億t，占全國煤炭交易量的60%以上[2]，2013年內蒙古自治區生產原煤10.6億t，煤炭產量居全國第一位，占全國煤炭產量的28%，同年向區外調出的煤炭量為6.2億t[4](圖3)，內蒙古已成為我國煤炭主產區和主要輸出區。

圖2 內蒙古各煤類資源量占總量的百分比圖(數據來源：2014年地質儲量通報)

圖3 2010～2013年內蒙煤炭本地消費及輸出(數據來源：文獻[5])

除了大量輸出到其他地區，褐煤在內蒙本地主要用于燃燒發電以及鍋爐燃燒，造成嚴重的空氣污染，只有少部分煤用于化工用煤，同時煤化工用煤也更多是用于傳統煤化工，相對于現代煤化工，傳統煤化工技術落后，能耗高，規模小，也同樣造成嚴重的污染問題，隨著全國能源市場需求的快速增長，及人們對于環境問題的重視，面對煤炭資源質量差，低品質煤比例大的現實，蒙東區逐步通過煤炭提質加工，優化煤炭消費結構，提高煤炭利用效率，內蒙古在積極強化電廠建設的同時，也在積極建設煤化工項目，包括煤炭焦化、煤炭液化、煤炭氣化等[6-7]，隨著這些技術的發展及社會發展對環境的要求，尤其是新型煤化技術的發展，低階煤的用途得到拓寬，內蒙古本地的煤炭需求也將增加，2011年，國務院出臺《關于進一步促進內蒙古經濟社會又好又快發展的若干意見》，將內蒙定位為國家重要新型化工基地，因此內蒙未來化工用煤持續增長[7]。“十一五”時期，內蒙古新型煤化工項目投資總規模達到947.7億元，主要的項目有煤制油、煤制烯烴、煤制乙二醇等，到2012年內蒙古已完成煤化工項目投資達866億元，其中位于蒙東區的項目有通遼金煤20萬t煤制乙二醇、大唐多倫46萬t煤制烯烴、大唐克旗40億m3煤制天然氣，這些項目的實施及示范基地的建成，為內蒙實現現代煤化工生產奠定了堅實的基礎[8]。

依據《內蒙古自治區煤制燃料產業示范“十三五”規劃》，未來，蒙東地區將重點開展煤制油，煤制天然氣，低階煤分質利用產業示范，煤化工項目將主要布局在各盟市重點地區，包括呼倫貝爾市經濟技術開發區、錫林郭勒盟多倫工業園區、通遼市霍林郭勒—扎魯特產業集中區、興安盟經濟技術開發區、赤峰市克什克騰經西工業園區，其中褐煤熱解示范項目有呼倫貝爾圣山潔凈能源有限公司褐煤清潔高效綜合利用示范項目和內蒙古京能錫林煤化有限責任公司褐煤熱解分級綜合利用項目(表1)。

2 蒙東區褐煤清潔利用條件分析

SWOT分析是指通過對優勢(strength)、劣勢(weakness )、機會(opportunity )、威脅(threat)四方面進行組合，將這些相對獨立的因素相互耦合進行綜合分析和評價，分別得到SO策略、ST策略、WO策略、WT策略，在此基礎上制定更加科學、更加全面、適合自己發展的戰略[5]。

2.1 優勢分析

1) 褐煤資源豐富。蒙東區褐煤資源豐富，是我國主要的褐煤資源產地，褐煤資源量占內蒙本地煤炭總量的43.77%，占全國褐煤資源總量的70%，且區域內煤田構造一般較簡單，煤層穩定-較穩定，煤層厚度大，煤質優良，為中灰低硫煤，煤田規模大、煤炭埋藏淺，可以大規模開采，同時適合露天開采，因此開采成本較低[3]，使得以煤為原料采用先進技術生產同樣的產品具有更大的利潤空間，且褐煤資源直接燃燒污染大，利用效率低，經濟效益差，隨著經濟社會的發展，及人們對環境的重視和國家對能源安全的重視，再加上相應煤潔凈利用技術的發展，蒙東區豐富的褐煤資源及其低廉的價格優勢將長期發揮作用。

2) 水資源充足。無論是煤潔凈燃燒發電，還是相應的潔凈煤化工利用技術都需要消耗大量新鮮水資源，根據選擇工藝的不同，其耗水也不同，在煤制油項目中，噸油品水耗在 6.8～19 t之間；在煤制氣項目中，氣水耗為 9.9 t/km3[8]。蒙東地區水資源總體上充沛，地表水資源量337億m3，占內蒙全區水資源量的83%，從總體上講可以為褐煤清潔利用項目提供必要的水量[7]。分地區來看，水資源最豐富的是呼倫貝爾市和興安盟，呼倫貝爾市地表水資源量254.8億m3，興安盟為47.4億m3，兩者占蒙東區全區水資源總量的83%，；錫林郭勒盟褐煤儲量最大，但地表水徑流幾乎沒有，地表水資源量僅為7.4億m3，但目前正在建成各類水庫，這些將是區內新增5 000萬m3用水量，可為新項目建成提供充足的水資源保證；且隨著技術的不斷提高，節水工藝將會有較大突破，用水量也將會大幅降低[8](表2)。

3) 產品需求分析。隨著國際及國家對環境的重視，加上相關節能減排政策的相繼推出，我國能源資源需求結構變化明顯，以前煤炭供應占相當大比例，而現在更多的是轉向對清潔能源的需求，如天然氣和基礎化工產品，從而促進了石油化工產品之外的現代煤化工產品的發展，如煤制氣液體燃料及煤制化工產品(烯烴、乙二醇和芳烴)等，中國煤炭資源豐富，而石油資源有限，因此煤制產品具有潛在市場。而褐煤制取的半焦，用途廣泛，與焦炭相比反應活性較強。

表1 蒙東區煤化工項目

表2 2012年蒙東區各盟市水資源分布

數據來源：內蒙古自治區水資源公報2014。

2.2 劣勢分析

1) 環境容量。內蒙古土地面積寬廣，但水土流失嚴重，土地荒漠化程度高，植被覆蓋率低，因此其相應的環境挑戰巨大，如果只從水資源和煤炭資源分布狀況來看，蒙東區具備了開展煤制油氣和煤化工產業的條件，但當從環境角度去分析時，其又面臨限制，例如呼倫貝爾市，呼倫貝爾大草原是國家生態保護和自然環境保護的重點地區，環境條件相對脆弱，且由于是重點旅游地區，其工業發展也會受到多方面環境政策影響，受制多，布局挑戰大，而錫林郭勒盟雖然環境條件允許，且有豐富的煤炭資源，但錫林郭勒盟淡水資源相對匱乏，并缺乏地表徑流，在此等自然資源狀況，也難以大量布局相關產業[8]。

2) 技術仍需進一步提升。雖然煤炭清潔利用已經取得了一定的成效，且近10年其在內蒙古得到了快速發展，但其推廣應用速度較慢，許多技術仍處于示范階段，想要進一步應用還需要攻克難關。2015年內蒙己建成項目生產煤制油91萬t、煤制氣9億m3煤制烯烴54.5萬t；建成洗選煤項目153處[8]。但煤炭清潔產業是一項復雜工程，涉及面廣，投資大，周期長，產業鏈長，龐大而復雜，而我國相關技術人員較為缺失，人才儲備不足[5]，目前的核心工藝部分主要依靠國外，已經建成的項目亦然，絕大部分需要國外技術支持，創新力量不足[9]，因此，應大力推進科技和人才，推動工業結構升級、提高產品附加值和企業競爭力、創新力。

3) 清潔生產標準缺失：我國煤化工行業尚處于不成熟階段，因此其相應的清潔生產標準的制定也不成熟，標準缺失，而規范生產十分需要相對應的行業標準，顯然，在發展煤炭清潔利用時，我國在制定清潔生產標準體系上要走的路還很長，這些標準包括煤化工規模準入門檻、用水量、能效值等。

4) 產品輸出通道建設滯后，內蒙古煤炭工業產品相對附加值低，目前我國這些產品的主要需求地區集中在東部地區，而內蒙古距離這些消費區較遠，產品輸出通道相對滯后，跟不上，如天然氣管道設施不到位，對于煤制天然氣還需自建輸氣管道，甲醇、二甲醚等的運輸通道也不夠[5,10]。低附加值的產品，產量低，經濟效益差，無法支撐下游的配套設施建設，導致運輸成本增加，限制了其煤炭事業的進一步發展[4]。

2.3 機遇分析

2011年，國務院出臺《關于進一步促進內蒙古經濟社會又好又快發展的若干意見》，將內蒙古作為國家重點新型化工基地，要求該區充分考慮環境承載能力，優先布局升級示范項目，依據國家規劃發展煤化工產業適度，推進煤化工產業化； 2013年，自治區提出“8337”發展規劃，明確了“把內蒙古建成全國重要的現代煤化工生產示范基地”戰略任務。

2015年1月底，國家能源局等三部門發布了《關于促進煤炭安全綠色開發和清潔高效利用的意見》，指出要建立科學產能綜合評價指標體系，全面推進以煤炭安全、綠色、高效開采為目標的科學開采，提升科學產能比例。要按照節水、環保、高效的原則，繼續推進煤炭焦化、氣化、煤炭液化(含共煉)、煤制天然氣、煤制烯烴等關鍵技術攻關和示范，提升煤炭綜合利用效率，降低系統能耗、資源消耗和污染物排放，實現清潔生產。

《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要“十三五”規劃綱要》中，將“煤炭清潔高效利用”列為九項重大工程之一，強調“優化建設國家綜合能源基地，大力推進煤炭清潔高效利用。”特別是，在“專欄11”中，將“低階煤中低溫熱解分質轉化”列為國家“十三五”時期“能源發展重大工程”和“能源關鍵技術裝備”，蒙東區作為我國重要的褐煤基地，在對其進行分質利用時，要聯合油品、天然氣、化學品和電力一體發展，實現利益最大化。

2.4 威脅分析

國家相關政策的出臺及相關產品的需求及煤清潔技術的發展雖然給煤炭的清潔高效利用提供了機會，但是最近油價的低迷、日益嚴格的環保標準和公眾對于環保問題的關注，以及很多技術的不完善也使煤炭清潔高效利用面臨一定的困境，面對環境容量指標、用水指標的限制，雖然在產生1 GJ相同熱量時，煤制天然氣、褐煤提質產生的CO2要比褐煤直接燃燒所產生的CO2要少，但環保標準的提高，促使相關企業必須加大對環保技術和設施的資金投入，這就會使得企業收益偏低，加重企業的財政負擔。

其次，雖然中國的資源狀況為富煤少氣貧油，但一旦有大的油氣資源被勘探發現，相關企業的負擔會更加重大，必然受到極大的沖擊，且已有勘探表明中國頁巖氣儲量巨大，若頁巖氣開發技術成熟，頁巖氣的獲得將更加容易，這也將對相關企業造成威脅。同時，相關的其他清潔能源也在相繼研究開發當中，一旦相關技術上獲得突破，對未來的煤化工行業的沖擊也會巨大，因此應對給予足夠重視。

3 蒙東區褐煤開發利用SWOT分析

前面，我們詳細列舉了蒙東區褐煤清潔高效利用優勢、劣勢、機會和威脅。蒙東區未來褐煤清潔利用面臨方法面面的問題，利用SWOT方法分析，其面臨的優勢有褐煤資源豐富，開采成本低，區域內褐煤清潔利用示范項目已取得一定成效，水資源相對豐富；劣勢有蒙東區多為草原和沼澤地貌，環境容量小，生態脆弱，褐煤清潔利用技術不成熟，還需要突破，產品輸出通道缺乏；機遇有國家以及當地政府都出臺相關政策支持，相關煤制產品需求的增加，受到國家和自治區的各種政策保護，發展前景樂觀；挑戰有國際油價低迷及相關產品對煤質產品的沖擊，國際碳排放標準對項目實施的威脅。

SO戰略：即優勢機會戰略，蒙東區褐煤資源豐富，且埋藏淺，開采成本低，國家和地區也都出臺了相關政策保障其清潔高效利用，因此應抓住國家和地區政府為能源轉型而制定的一系列優惠扶植政策，和發展政策，變資源優勢為競爭優勢和經濟優勢。

WO戰略：即劣勢機會分析，蒙東區褐煤資源儲量大，而褐煤煤質差，燃燒易造成環境污染，且利用效率低下，隨著日益嚴格的環保標準和公眾對于環保問題的關注，其清潔高效勢在必行，因此蒙東區因重點研發褐煤清潔高效轉化利用技術，以提高煤炭綜合利用效率、促進煤炭利用方式改革為重點，推廣煤炭工業產業化，使煤炭深加工產業成為資源節約型、環境友好型產業。

4 結論與建議

綜合而看，蒙東區褐煤清潔利用外部發展機遇好、內部煤炭資源優勢明顯，在現有條件基礎下，充分發揮本地褐煤資源優勢，推動區域經濟發展，是蒙東區發展的必然選擇。在側重SO戰略前提下，蒙東區還應多元經營，提高煤炭資源綜合利用，加強煤炭深加工，努力發展循環經濟，延長煤炭產業鏈[5,10]。

為了謀求地區的長遠發展，蒙東區因抓住機遇，變資源優勢為競爭優勢和經濟優勢，在國家和地區政府的一系列優惠扶植政策下，利用新型煤化工的先發優勢，充分利用劣質煤炭資源就地轉化，扶持內蒙古相關企業，使之做強做大，促進區域經濟健康、快速發展，同時淘汰落后產能，為褐煤清潔高效利用提供足夠的環境容量，蒙東區應抓住機會，繼續發展褐煤的清潔事業，做到示范先行，堅持科學合理布局，統籌考慮各種化工產品的市場需求，結合煤、水資源分布，及環境要求，優先在褐煤資源豐富、綜合條件配套好的地區發展[11]。

隨著日益嚴格的環保標準和公眾對于環保問題的關注，為了謀求地區的長遠發展，蒙東地區應加強褐煤的基礎性質研究，為其開發利用奠定基礎，同時建立起褐煤資源工業利用評價體系，大力推廣煤炭洗選工業，外銷高附加值煤種，就地轉化低附加值煤種，重點研發褐煤清潔高效轉化利用技術，同時淘汰落后污染企業，優化煤化工產業鏈，加強褐煤利用管理。要推進煤炭分質綜合利用等煤炭深加工的新模式，推進煤化工與發電、石油化工、鋼鐵、建材等產業間的整合，使煤炭利用價值和經濟價值實現最大化，同時要發揮自身的煤炭資源優勢，延長下游產業鏈，完善產品，生產多類型的煤基化工產品。

同時為了謀求蒙東地區的長遠發展，要注重對優秀領域人才的引進，也要注重現有人才的保障和培養，在培養人才的同時，也要建設更強的研發團隊，發展煤產業，要堅持發揮政府宏觀調控與市場配置作用相結合，建立健全煤炭深加工產業管理體制機制，加快煤炭深加工產品相關標準制定工作。

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StudyonthedistributionanddevelopmentstrategyofligniteresourcesineasternInnerMongoliadistrict

QIN Pengzhen1，ZHAO Ting2,ZHOU Fengying2,WANG Anjian2,YAN Qiang2,LIU Chao2,LIU Yifei1

(1.School of Earth Sciences and Resources,China University of Geosciences(Beijing),Beijing 100083,China;2.Institute of Mineral Resources，Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037，China)

China is rich in coal resources,occupies an important position in the world,the total resources of the world’s second.The distribution of resources is relatively concentrated,mainly in the Inner Mongolia,Xinjiang,Shanxi and Shaanxi and other northwestern regions,the performance of the North more South less,more than the East and the East less features,According to the coal,China’s coal is complete,from low-metamorphic lignite to high-quality anthracite are present,of which the largest proportion of bituminous coal reached 75%,lignite and anthracite,respectively,the proportion of 12% and 13%,although China’s coal Resource-rich,but the shortage of high-quality coal resources,and low-grade coal is rich in resources,with the eastern part of the depletion of coal resources and high-quality coal development,China’s development and utilization of lignite will become increasingly important.Eastern Inner Mongolia is the main distribution area and production area of lignite,lignite reserves are larger,but its development and utilization is facing a series of problems.Although Inner Mongolia’s coal production is the first in the country,Inner Mongolia has very little coal consumption,and a large number of lignite are transported to other areas,reducing the efficiency of coal conversion.With the development of modern economy and people’s attention to the ecological environment and the understanding of sustainable development,clean and efficient use of coal is more and more attention,especially low-grade coal.This paper focuses on the analysis of the distribution and development of lignite resources in Inner Mongolia,and analyzes the advantages,disadvantages,opportunities and threats in the clean use of lignite in Eastern Inner Mongolia District by using STOW analysis.It is concluded that the development of lignite in Eastern Inner Mongolia is good.The advantages of internal coal resources,based on the existing conditions,give full play to the advantages of local lignite resources to promote regional economic development,while focusing on the introduction of talents in the field.

lignite;development and utilization;lignite quality improvement

F407.21

A

1004-4051(2017)10-0070-06

2017-06-09責任編輯宋菲

地質礦產調查評價項目“全國特種煤資源綜合評價與信息系統建設”資助(編號：DD20160189)；地質礦產調查評價項目“能源安全綜合研究與動態跟蹤評價”資助(編號：DD20160084)

秦鵬珍(1992-)，女，碩士，2017年畢業于中國地質大學(北京)地質工程專業，E-mail1558945709@qq.com。

趙汀(1975-)，男，漢族，北京人，博士生，長期從事礦產研究工作，E-mail：771899460@qq.com。